DE4446373A1

DE4446373A1 - Vorrichtung zum direkten Auftragen eines flüssigen oder pastösen Mediums auf eine laufende Materialbahn

Info

Publication number: DE4446373A1
Application number: DE19944446373
Authority: DE
Inventors: Walter Reiter
Original assignee: Voith Sulzer Papiermaschinen GmbH
Current assignee: Voith Sulzer Papiermaschinen GmbH
Priority date: 1994-12-23
Filing date: 1994-12-23
Publication date: 1996-06-27

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum direkten Auftragen eines flüssigen oder pastösen Mediums auf eine laufende Materialbahn, insbesondere aus Papier oder Karton, mit einer Vordosiereinrichtung und einer im Abstand dazu angeordneten Enddosiereinrichtung.

Es sind derartige Vorrichtungen bekannt, bei denen die laufende, zu beschichtende Materialbahn die Außenfläche einer zylindrischen Gegenwalze in einem bestimmten Sektor umschlingt und so an der Gegenwalze gestützt wird. Mittels einer Vordosiereinrichtung, beispielsweise einem Freistrahldüsenauftragswerk oder einem Rakel-Auftragswerk mit Druckkammer, wird das aufzubringende flüssige oder pastöse Medium unter Druck aufgebracht und mittels einer Enddosiereinrichtung, die beispielsweise mit einem Rakelelement versehen ist, fertigdosiert. Nachteilig ist hierbei, daß die Materialbahn zwischen der Vordosierstelle und der Enddosierstelle eine starke Krümmung durchläuft, so daß große Zentrifugalkräfte auftreten, die Teile des aufgetragenen Mediums von der Materialbahn abschleudern. Da dieser Vorgang relativ ungleichmäßig verläuft, führt er oft zu einem ungleichmäßigen endgültigen Auftrag des flüssigen oder pastösen Mediums auf der Materialbahn.

In der DE 43 38 776 A1 wird eine gattungsgemäße Vorrichtung vorgeschlagen, bei der die Vordosiereinrichtung und die Enddosiereinrichtung jeweils einer eigenen Gegenwalze bzw. einem eigenen Endlosband zugeordnet sind. Die Stützstellen der Vordosiereinrichtung und der Enddosiereinrichtung lassen sich auf diese Weise zwar geometrisch so zueinander anordnen, daß die Materialbahn im Durchlaufbereich von der Vordosiereinrichtung zur Enddosiereinrichtung nur geringen Zentrifugalkräften unterworfen ist, und auch die Zugspannung der Materialbahn kann durch unterschiedliche Steuerung der Geschwindigkeiten der beiden Gegenwalzen bzw. Endlosbänder geregelt werden, jedoch ist diese Konstruktion mit einem hohen apparativen Aufwand verbunden und erlaubt keine optimale Führung und Abstützung der Materialbahn.

Es ist daher das der Erfindung zugrundeliegende technische Problem, eine gattungsgemäße Vorrichtung zu schaffen, bei der bei einfacher Bauweise Unregelmäßigkeiten des aufgetragenen flüssigen oder pastösen Mediums vermieden werden und eine gestützte Führung der Materialbahn vorliegt.

Dieses technische Problem wird erfindungsgemäß von einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Lösung werden also mit lediglich einem Endlosband und einer Leitfläche eines Stützschuhs die zwei Stützstellen für die Vordosiereinrichtung und die Enddosiereinrichtung realisiert. Durch die Leitfläche ist eine durchgehende Führung und Stützung des Endlosbandes und der darauf abgestützten Materialbahn gewährleistet. Dabei kann das Querschnittsprofil der Leitfläche so gestaltet werden, daß während des Vorbeilaufens der Materialbahn im Bereich zwischen der Vordosiereinrichtung und der Enddosiereinrichtung kaum Zentrifugalkräfte auf die Materialbahn und die aufgetragene Schicht des flüssigen oder pastösen Mediums wirken. So lassen sich Unregelmäßigkeiten des Auftragsprofils des flüssigen oder pastösen Mediums, wie sie infolge zu hoher Zentrifugalkräfte auftreten, vermeiden. Schließlich zeichnet sich die erfindungsgemäße Vorrichtung durch eine einfache Bauweise aus, nachdem nur wenige Bauteile und nur ein einziger Antrieb erforderlich sind.

Vorzugsweise weist die Leitfläche des Stützschuhs eine möglichst geringe Krümmung auf, um die beim Passieren der Leitfläche auf die Materialbahn und das aufgetragene Medium wirkenden Zentrifugalkräfte zu minimieren. Durch eine entsprechende Gestaltung des Konturverlaufs der Leitfläche entlang des Materialbahndurchlaufs kann eine optimale Bahnführung der Materialbahn innerhalb der gesamten Streichanlage realisiert werden.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Leitfläche des Stützschuhs zumindest im Bereich der Vordosiereinrichtung in ihrem Querschnittsprofil verstellbar ausgebildet. Somit kann die Oberflächenkontur der Leitfläche an die jeweiligen Betriebsbedingungen angepaßt werden. Eine zweckmäßige Ausgestaltung besteht darin, den mit der Leitfläche versehenen Teil des Stützschuhs zumindest im Bereich der Vordosiereinrichtung biegeweich um in Breitenrichtung der Materialbahn verlaufende Achsen zu gestalten. Die Verstellung eines biegeweichen Abschnitts des Stützschuhs kann dann beispielsweise mit Stellspindeln, Stellmotoren, einer Stellhydraulik oder anderen bekannten Verstellmechanismen erfolgen. Vorzugsweise ist eine abschnittsweise Verstellbarkeit des Querschnittsprofils der Leitfläche über die Breite der laufenden Materialbahn vorgesehen.

In einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung ist der Stützschuh über die Breite der laufenden Materialbahn abschnittsweise in einzeln beaufschlagbare Druckkammern unterteilt, so daß die Anpreßdrücke über die Breite der Materialbahn lokal an die jeweiligen Betriebsbedingungen angepaßt werden können, um das gewünschte Querprofil des aufgetragenen Mediums auf der Materialbahn zu erreichen.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das umlaufende Endlosband um Umlenkrollen geführt, von denen zumindest eine angetrieben und zumindest eine als Regelwalze ausgebildet ist. Das Endlosband besteht zweckmäßigerweise aus Kunststoff, Gummi oder einem gummiartigen Kunststoff. Das Endlosband kann beispielsweise mit einer Armierung z. B. aus einem Siebgewebe oder mit eingewickelten Armierungsfäden bzw. eingelegten Lagen von Verstärkungsfäden wie in der US 5, 320, 702 (EP 0 469 338 B1) für den Preßmantel einer Preßeinrichtung offenbart ist, versehen sein. Vorzugsweise ist die Vordosiereinrichtung als Düsenauftragswerk ausgebildet, d. h. entweder als Freistrahl-Düsenauftragswerk oder als Rakel-Auftragswerk mit einer Druckkammer. Es können aber auch andere geeignete Auftragswerke zum direkten Auftragen des flüssigen oder pastösen Mediums verwendet werden. Die Enddosiereinrichtung weist vorzugsweise ein Rakelelement auf. Als Rakelelement ist vorzugsweise eine Rakelklinge vorgesehen.

Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer vereinfachten Querschnittsdarstellung;

Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer vereinfachten Querschnittsdarstellung;

Fig. 3 ein drittes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer vereinfachten Querschnittsdarstellung.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 läuft ein flexibles Endlosband 1 über eine Leitfläche 3 eines Stützschuhs 2, eine Antriebsrolle 8, eine Regelwalze 9 und eine Umlenkrolle 10 um. Der Stützschuh 2 umfaßt einen biegesteifen Teil 13 sowie einen sich daran anschließenden biegeweichen Teil 11, der mit einer Verstelleinrichtung 12 versehen ist. Der biegesteife Teil 13 des Stützschuhs 2 ist fest an einem Tragkörper 5 angeordnet. Lediglich schematisch dargestellt ist eine Vordosiereinrichtung 6, beispielsweise ein Freistrahl-Düsenauftragswerk oder ein Rakel-Auftragswerk mit Druckkammer, das dem Endlosband l, dem biegeweichen Teil 11 des Stützschuhs 2 gegenüberliegend, zugeordnet ist. Ebenso schematisch dargestellt ist eine Enddosiereinrichtung 7, die beispielsweise ein Rakelelement umfaßt und ebenfalls dem Endlosband 1 zugeordnet ist, jedoch im Abstand zur Vordosiereinrichtung 6 und dem biegesteifen Teil 13 des Stützschuhs 2 gegenüberliegend. Eine Materialbahn 4, z. B. aus Papier, Karton oder einem Textilwerkstoff, ist zwischen der Vordosiereinrichtung 6 und der Enddosiereinrichtung 7 und dem Endlosband 1 hindurchgeführt und ist am Endlosband abgestützt, welches wiederum an der Leitfläche 3 des Stützschuhs 2 abgestützt ist. Die Leitfläche 3 des Stützschuhs 2 ist entlang des Materialbahndurchlaufs, d. h. in ihrem Querschnittsprofil, nur geringfügig gekrümmt.

Zulaufseitig (rechts in Fig. 1) läuft die Materialbahn 4 zunächst auf die Außenfläche des Endlosbandes 1 auf und wird dann zusammen mit diesem an der Vordosiereinrichtung 6 vorbeigeführt. Dabei erfolgt in bekannter Weise der Auftrag des flüssigen oder pastösen Mediums auf die Materialbahn, wobei der erforderliche Gegendruck durch den gegenüberliegenden Abschnitt des Stützschuhs 2 erreicht wird. Anschließend passiert die mit dem Medium versehene Materialbahn 4 zusammen mit dem Endlosband 1 den Bereich zwischen der Vordosiereinrichtung 6 und der Enddosiereinrichtung 7 und wird dabei durchgehend von der Leitfläche 3 des Stützschuhs 2 gestützt. Nachdem die Leitfläche 3 nur eine sehr geringe Krümmung aufweist, so daß nur minimale Zentrifugalkräfte auf das aufgetragene Medium wirken, bleibt der Auftrag auf der Materialbahn 4 sehr gleichmäßig. Denn durch den sehr sanft gestalteten Krümmungsverlauf der Leitfläche 3 werden unregelmäßige Abschleuderungen von aufgetragenem Medium infolge von Zentrifugalkräften vermieden. Anschließend passiert die Materialbahn die Enddosiereinrichtung 7, an der der erforderliche Gegendruck ebenfalls durch den gegenüberliegenden Abschnitt des Stützschuhs 2 gewährleistet ist. Danach läuft die Materialbahn 4 an der Antriebsrolle 8 vom Endlosband 1 ab.

In einer nicht dargestellten Variante kann der Anpreßdruck des Stützschuhs 2 auf das Endlosband 1 und damit auf die vorbei laufende Materialbahn 4 in Breitenrichtung der Materialbahn, d. h. quer zur Laufrichtung, abschnittsweise eingestellt werden, um eine Anpassung an die jeweiligen Betriebsverhältnisse vorzunehmen. Diese Anpassung kann mit unterschiedlichen Kräften gegen das Endlosband 1 erfolgen. Ebenso kann eine Profilveränderung der Leitfläche 3 am biegeweichen Teil 11 des Stützschuhs 2 in Breitenrichtung der Materialbahn 4 abschnittsweise vorgenommen werden. Der Verstellmechanismus 12, der in an sich bekannter Weise ausgeführt ist, ist hierzu abschnittsweise unterteilt. Mit Hilfe des Verstellmechanismus 12 kann also der biegeweiche Teil 11 des Stützschuhs 2 um in Breitenrichtung der Materialbahn verlaufende Achsen verschwenkt werden. So können die Auftragsbedingungen an der Vordosiereinrichtung 6 eingestellt werden.

Bei dem zweiten, in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel wurden gleiche bzw. sich entsprechende Komponenten mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie in Fig. 1 und es wird auf die dortigen Ausführungen verwiesen. Die Antriebsrolle, die Regelwalze und die Umlenkrollen für das Endlosband sind aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit weggelassen. In Fig. 2 ist die Durchlaufrichtung der Materialbahn 4 umgekehrt wie in Fig. 1.

Der Verstellmechanismus 12 besteht aus Stellspindeln, die mit Druckkörpern 15 versehen sind, um den biegeweichen Teil 11 des Stützschuhs 2 in seinem Profil zu verstellen. Als Vordosiereinrichtung 6 ist ein an sich bekanntes Düsenauftragswerk schematisch gezeigt, bei dem eine Druckkammer 16 ausgebildet ist und der Auftrag des flüssigen oder pastösen Mediums auf die Materialbahn mittels einer Rollrakel 17 erfolgt. Die Enddosiereinrichtung 7 ist mit einem Schabelement 14 versehen, um die Feindosierung des aufgetragenen Mediums vorzunehmen.

Bei dem dritten, in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel sind wieder gleiche Bezugszeichen wie bei Fig. 1 für die entsprechenden Komponenten verwendet worden.

Die Enddosiereinrichtung 7′ ist hierbei nicht wie bei Fig. 1 dem gegenüberliegenden Abschnitt des Stützschuhs 2 zugeordnet, sondern einer im Durchmesser etwas größer gewählten Antriebsrolle 8′. Reibungsverluste in diesem Bereich werden somit minimiert.

Der Stützschuh 2′ reicht deshalb nicht bis zur Enddosiereinrichtung 7′ und ist an seinem, der Antriebsrolle 8′ zugewandten Ende annähernd der Krümmung der Antriebsrolle 8′ angepaßt und entsprechend abgeflacht.

Claims

1. Vorrichtung zum direkten Auftragen eines flüssigen oder pastösen Mediums auf eine laufende Materialbahn (4), insbesondere aus Papier oder Karton,

- mit einer Vordosiereinrichtung (6) und
- einer im Abstand dazu angeordneten Enddosiereinrichtung (7), dadurch gekennzeichnet,
- daß ein flexibles umlaufendes Endlosband (1) vorgesehen ist, dem die Vordosiereinrichtung (6) und die Enddosiereinrichtung (7) in einem Bereich zugeordnet sind, in welchem die Materialbahn (4) auf der Außenfläche des Endlosbandes (1) gestützt ist, und
- daß ein stationärer Stützschuh (2) vorgesehen ist, der mit einer Leitfläche (3) versehen ist, die sich in dem Bereich des Endlosbandes (1), in dem die Materialbahn (4) gestützt ist, von der Vordosiereinrichtung (6) wenigstens angenähert bis zur Enddosiereinrichtung (7) erstreckt und über die die Innenfläche des Endlosbandes (1) berührend geführt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitfläche (3) eine geringe Krümmung aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitfläche (3) des Stützschuhs (2) zumindest im Bereich der Vordosiereinrichtung (6) in ihrem Querschnittsprofil verstellbar ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der mit der Leitfläche (3) versehene Teil des Stützschuhs (2) zumindest im Bereich der Vordosiereinrichtung (6) biegeweich um in Breitenrichtung der Materialbahn (4) verlaufende Achsen gestaltet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine abschnittsweise Verstellbarkeit des Querschnittsprofils der Leitfläche (3) über die Breite der laufenden Materialbahn (4) vorgesehen ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützschuh (2) über die Breite der laufenden Materialbahn (4) abschnittsweise in einzeln beaufschlagbare Druckkammern unterteilt ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das umlaufende Endlosband (1) um Umlenkrollen (8, 8′, 9, 10) geführt ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Umlenkrolle (8, 8′) angetrieben ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Umlenkrolle als Regelwalze (9) ausgebildet ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Endlosband (1) aus Kunststoff, Gummi oder gummiartigem Kunststoff besteht.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Endlosband (1) mit einer Armierung, beispielsweise Siebgewebe, oder mit eingewickelten Armierungsfäden versehen ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Vordosiereinrichtung (6) als Düsenauftragswerk ausgebildet ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Enddosiereinrichtung (7, 7′) ein Rakelelement (14) aufweist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Enddosiereinrichtung (7′) im Bereich der Umlenkrolle (8′) angeordnet ist, die sich unmittelbar hinter dem Ende des Stützschuhs (2′) befindet.